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2.2.1 直线的点斜式方程
第二章 直线和圆的方程
2.2 直线的方程
(1) 如何求直线的斜率?
(2) 如何判断直线的平行与垂直?
通过直线斜率进行判断
l1//l2=.
l1l2=1.
知识回顾
前提条件:
两条不同直线,
斜率存在
(x≠0)
新课导入
问题1: 如何表示过已知点 ,且斜率为k的直线的方程?
在直角坐标系中,给定一个点P0(x0 , y0)和斜率 k ,就能唯一确定一条直线.
思考1 直线l上每一个点的坐标(x , y)满足关系式y-y0=k(x-x0)吗
思考2 坐标满足关系式y-y0=k(x-x0)的每一点是否都在过点P0(x0 , y0),斜率为 k的直线l上
思考3 方程 能否直接表示该直线 为什么要变形?
新课导入
问题1: 如何表示过已知点 ,且斜率为k的直线的方程?
在直角坐标系中,给定一个点P0(x0 , y0)和斜率 k ,就能唯一确定一条直线.
设P(x, y)是直线l上不同于点P0的任意一点, 因为直线l的斜率为k, 由斜率公式得
即
思考1 直线l上每一个点的坐标(x , y)满足关系式y-y0=k(x-x0)吗
思考2 坐标满足关系式y-y0=k(x-x0)的每一点是否都在过点P0(x0 , y0),斜率为 k的直线l上
思考3 方程 能否直接表示该直线 为什么要变形?
不在直线上
一、 直线的点斜式方程
若直线l 经过点P0(x0, y0), 且斜率为k, 则直线l 的点斜式方程(简称点斜式)为
x
y
O
P0(x0, y0)
l
问题 2 (1) 当直线l 的倾斜角为0°时, l 的方程是什么 为什么
(2) 当直线l 的倾斜角为90°时, l 的方程如何表示 为什么
(3) 直线y-2=k(x-3)恒过哪个点
一、 直线的点斜式方程
x
y
O
P0(x0, y0)
直线l 经过点P0(x0, y0)
问题 2 (1) 当直线l的倾斜角为0°时, l的方程是什么 为什么
x
y
O
P0(x0, y0)
l
tan0°=0, 即k=0, l与x轴平行或重合,
直线l的斜率不存在,l与y轴平行或重合, l的方程不能用点斜式表示,
特别地 x轴:
特别地y轴:
(2) 当直线l的倾斜角为90°时, l的方程如何表示 为什么
(3) 直线y-2=k(x-3)恒过哪个点
(3,2)
直线l的方程为
直线l的方程为
y=0.
x=0.
一、 直线的点斜式方程
例1 根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点A(-1,4),倾斜角为45°;
(2)经过点B(4,2),倾斜角为90°;
(3)经过原点,倾斜角为 ;
(4)经过D(-1,1),与x轴平行.
(5)经过点(2,-3),倾斜角是直线y= 的倾斜角的2倍;
类型一 求直线的点斜式方程
(6)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
(7)经过点(2,-3),倾斜角是直线y= 的倾斜角的2倍
例1 根据条件写出下列直线的点斜式方程:
(1)经过点A(-1,4),倾斜角为45°;
(2)经过点B(4,2),倾斜角为90°;
(3)经过原点,倾斜角为 ;
(4)经过D(-1,1),与x轴平行.
(5)经过点(2,-3),倾斜角是直线y= 的倾斜角的2倍;
类型一 求直线的点斜式方程
(6)过P(-2,3),Q(5,-4)两点.
y-3=-(x+2)
y-4=x+1
x=4
y=1
问题3 :下面我们来看点斜式的一种特殊情况:
已知直线 l 的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b) ,此时直线的方程如何表示?
x
y
O
P0(0,b)
l
问题3 :下面我们来看点斜式的一种特殊情况:
已知直线 l 的斜率为k,且与y轴的交点为(0,b) ,此时直线的方程如何表示?
解:∵直线l的斜率为k,且过点(0, b),
∴直线的点斜式方程
即
x
y
O
P0(0,b)
l
思考1: 如何理解与应用直线的斜截式方程
斜:直线的斜率k
直线斜截式方程的特点:
①方程左端y的系数是1;
②右端x的系数k是直线斜率, 常数项b是直线在y轴上的截距.
思考2:截距是距离吗
截距不是点也不是距离.
点斜式 斜截式
已知条件 点和斜率 斜率与直线在轴上的截距
图示
方程形式
适用条件 斜率存在的直线 备注 斜截式是特殊的点斜式方程
直线的点斜式方程
小结
一次函数是直线斜截式方程. 但是直线方程不一定是一次函数. 对于斜截式, 直线方程里斜率可以是0, 但一次函数斜率不能为0(否则就不是一次函数).
例如: 对于直线方程y= kx+ b(斜截式), 当k≠0(即斜率不为0)时, 这个直线方程就是一次函数, 当k=0(即斜率为0)时,这个直线方程就不能称一次函数了.
问题4 方程y=kx+b与我们学过的一次函数表达式类似. 我们知道, 一次函数的图象是一条直线, 你如何从直线方程的角度认识一次函数y=kx+b
问题5: 你能说出一次函数,及图象的特点吗?
一次函数 图像对应的直线斜率 直线在y轴的截距 直线与y轴的交点
例2 已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,(1)直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
类型二 求直线的斜截式方程
(2)直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数,求直线l的方程,求本例中直线l与两坐标轴围成的三角形的面积.
变式 直线l过点P(-2 , 3)与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的方程.
(3)直线l与l1垂直,且与两坐标轴围成的三角形的面积为4,求直线l的方程
例2 已知直线l1的方程为y=-2x+3,l2的方程为y=4x-2,直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相同,求直线l的方程.
由斜截式方程知,直线l1的斜率k1=-2,
又因为l∥l1,所以kl=-2.
由题意知,l2在y轴上的截距为-2,
所以直线l在y轴上的截距b=-2.
由斜截式可得直线l的方程为y=-2x-2.
类型二 求直线的斜截式方程
延伸探究
1.本例中若将“直线l与l1平行且与l2在y轴上的截距相等”改为“直线l与l1垂直且与l2在y轴上的截距互为相反数”,求直线l的方程.
∵l1⊥l,直线l1:y=-2x+3,
∵l与l2在y轴上的截距互为相反数,
直线l2:y=4x-2,
∴l在y轴上的截距为2.
2.若本例条件不变,求本例中直线l与两坐标轴围成的三角形的面积.
令x=0得y=-2,令y=0得x=-1.
例4 已知直线l1: y=k1x+b1,l2: y=k2x+b2,试讨论:
(1) l1//l2的条件是什么
(2) l1⊥l2的条件是什么
笔记:我们得到,对于直线l1: y=k1x+b1, l2: y=k2x+b2.
类型三 根据直线的斜截式方程判断直线平行与垂直
例4 已知直线l1: y=k1x+b1,l2: y=k2x+b2,试讨论:
(1) l1//l2的条件是什么
(2) l1⊥l2的条件是什么
结论:我们得到,对于直线l1: y=k1x+b1, l2: y=k2x+b2.
类型三 根据直线的斜截式方程判断直线平行与垂直
练习 当a为何值时
(1)直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行?
类型三 根据直线的斜截式方程判断直线平行与垂直
(2)直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
跟踪训练2 (1)当a为何值时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行?
由题意可知,kl1=-1,kl2=a2-2,∵l1∥l2,
解得a=-1,
故当a=-1时,直线l1:y=-x+2a与直线l2:y=(a2-2)x+2平行.
(2)当a为何值时,直线l1:y=(2a-1)x+3与直线l2:y=4x-3垂直?
由题意可知,kl1=2a-1,kl2=4,
∵l1⊥l2,
例5 已知直线l1:y= 和l2:6my=-x+4,问m为何值时,l1与l2平行或垂直?
类型三 根据直线的斜截式方程判断直线平行与垂直
类型三 求直线方程
课本67页
当m=0时,l1:4y-5=0;l2:x-4=0,l1与l2垂直;
当m=0时,l1与l2垂直.
课堂练习
1.若直线y=kx+b通过第一、三、四象限,则有
A.k>0,b>0 B.k>0,b<0
C.k<0,b>0 D.k<0,b<0
课堂小结
形式 条件 直线方程 应用范围
点斜式 直线过点(x0, y0), 且斜率为k
斜截式 在y轴上的截距为b,且斜率为k
注:在使用这两种形式求解直线方程时,若斜率存在与否难以确定,应分“斜率存在”和“斜率不存在”这两种情况分别考虑,以免丢解.
不含与x轴垂直的直线
不含与x轴垂直的直线